Ako ostrieľaný dodávateľ tvrdomerov sa často stretávam s otázkami na použiteľnosť našich produktov na rôzne materiály. Často vyvstáva otázka, či je možné použiť tvrdomer na testovanie tvrdosti zliatin zinku. V tomto blogovom príspevku sa budem venovať tejto téme, skúmať vlastnosti zinkových zliatin, princípy skúšania tvrdosti a vhodnosť rôznych typov tvrdomerov pre zliatiny zinku.
Pochopenie zliatin zinku
Zliatiny zinku sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach vďaka ich vynikajúcej kombinácii vlastností, vrátane vysokej pevnosti, dobrej odolnosti proti korózii a nízkeho bodu topenia. Tieto zliatiny zvyčajne pozostávajú zo zinku ako základného kovu spolu s ďalšími prvkami, ako je hliník, meď, horčík a nikel, ktoré sa pridávajú na zlepšenie špecifických vlastností. Bežné zliatiny zinku zahŕňajú Zamak (zliatina zinku, hliníka a medi), ZA (zliatina zinku a hliníka) a ZnCu (zliatina zinku a medi).
Mechanické vlastnosti zinkových zliatin, vrátane tvrdosti, sa môžu meniť v závislosti od ich zloženia, spôsobu spracovania a tepelného spracovania. Napríklad zvýšenie obsahu hliníka v zliatine zinku môže vo všeobecnosti zvýšiť jej tvrdosť a pevnosť, zatiaľ čo pridanie medi môže zlepšiť jej odolnosť proti opotrebovaniu. Procesy tepelného spracovania, ako je žíhanie alebo starnutie, môžu byť tiež použité na úpravu mikroštruktúry a vlastností zinkových zliatin.
Zásady skúšania tvrdosti
Tvrdosť je miera odolnosti materiálu voči vtlačeniu, poškriabaniu alebo oderu. Existuje niekoľko metód merania tvrdosti, pričom každá je založená na inom princípe. Medzi najčastejšie používané metódy skúšania tvrdosti patria metódy Brinell, Rockwell, Vickers a Knoop.
- Skúška tvrdosti podľa Brinella: Pri skúške tvrdosti podľa Brinella sa kalená oceľová alebo karbidová guľôčka určeného priemeru vtlačí do povrchu materiálu pod známym zaťažením počas stanoveného času. Potom sa zmeria priemer priehlbiny ponechanej na povrchu a vypočíta sa číslo tvrdosti podľa Brinella (BHN) na základe zaťaženia a plochy povrchu priehlbiny.
- Rockwellova skúška tvrdosti: Test tvrdosti podľa Rockwella používa diamantový kužeľ alebo kalenú oceľovú guľôčkovú vrúbku na vytvorenie vrúbku v materiáli. Zmeria sa hĺbka vtlačenia a číslo tvrdosti podľa Rockwella sa určí na základe rozdielu v hĺbke pred a po aplikácii veľkého zaťaženia.
- Vickersova skúška tvrdosti: Skúška tvrdosti podľa Vickersa používa štvorcovú pyramídovú vložku na vytvorenie vrúbku v materiáli. Zmeria sa diagonálna dĺžka vtlačenia a vypočíta sa číslo tvrdosti podľa Vickersa (HV) na základe zaťaženia a plochy povrchu vtlačenia.
- Knoopova skúška tvrdosti: Knoopov test tvrdosti je podobný Vickersovmu testu, ale používa kosoštvorcový pyramídový indentor. Meria sa dĺžka dlhej uhlopriečky priehlbiny a vypočíta sa Knoopovo číslo tvrdosti (HK) na základe zaťaženia a plochy povrchu priehlbiny.
Vhodnosť tvrdomerov pre zliatiny zinku
Výber tvrdomeru pre zliatiny zinku závisí od viacerých faktorov, vrátane typu zliatiny zinku, požadovanej presnosti a presnosti merania tvrdosti, veľkosti a tvaru skúšobnej vzorky a dostupného skúšobného zariadenia.
- Tvrdomer podľa Brinella: Skúška tvrdosti podľa Brinella je vhodná na testovanie tvrdosti relatívne veľkých a hrubých vzoriek zinkovej zliatiny. Poskytuje pomerne veľkú priehlbinu, vďaka čomu je menej citlivý na povrchové nerovnosti a malé nehomogenity v materiáli. Brinellov test však môže byť časovo náročný a môže spôsobiť značné poškodenie skúšobnej vzorky.
- Rockwell tvrdomer: Rockwellova skúška tvrdosti je rýchla a pohodlná metóda na testovanie tvrdosti zliatin zinku. Je vhodný na testovanie širokého rozsahu hodnôt tvrdosti a možno ho použiť na vzorkách rôznych veľkostí a tvarov. Rockwellov test však nemusí byť taký presný ako Brinell alebo Vickers test pre veľmi tvrdé alebo veľmi mäkké materiály.
- Tvrdomer Vickers: Vickersova skúška tvrdosti je vysoko presná a presná metóda na skúšanie tvrdosti zliatin zinku. Dá sa použiť na vzorky rôznych veľkostí a tvarov, vrátane tenkých plechov a malých častí. Vickersov test poskytuje malý a dobre definovaný vtlačok, vďaka čomu je vhodný na testovanie tvrdosti povrchových vrstiev a malých plôch materiálu. Vickersov test však môže byť časovo náročný a na presné vykonanie si vyžaduje vysokú úroveň zručností a skúseností.
- Knoopov tvrdomer: Knoopova skúška tvrdosti je podobná Vickersovej skúške, ale je vhodnejšia na skúšanie tvrdosti krehkých materiálov a tenkých povrchových vrstiev. Knoopov test poskytuje dlhé a úzke vrúbkovanie, vďaka čomu je menej pravdepodobné, že spôsobí praskanie alebo odštiepenie materiálu. Knoopov test je však citlivejší aj na drsnosť povrchu a malé nehomogenity v materiáli.
Úvahy o testovaní tvrdosti zliatin zinku
Pri testovaní tvrdosti zliatin zinku je dôležité zvážiť nasledujúce faktory, aby sa zabezpečili presné a spoľahlivé výsledky:
- Príprava povrchu: Povrch skúšobnej vzorky by mal byť čistý, hladký a bez akýchkoľvek nečistôt, ako sú olej, mastnota alebo oxidové vrstvy. Povrch je možné pripraviť brúsením, leštením alebo opracovaním, aby sa dosiahol hladký povrch.
- Veľkosť a tvar testovacej vzorky: Veľkosť a tvar skúšobnej vzorky by mal zodpovedať použitej metóde skúšania tvrdosti. Napríklad Brinellov test vyžaduje relatívne veľkú a hrubú vzorku, zatiaľ čo Vickersov a Knoopov test možno vykonať na menších a tenších vzorkách.
- Testovacie zaťaženie a výber indentoru: Skúšobné zaťaženie a veľkosť indentora by sa mali zvoliť na základe tvrdosti a hrúbky skúšanej zliatiny zinku. Použitie príliš vysokého skúšobného zaťaženia alebo príliš veľkého indentora môže spôsobiť nadmernú deformáciu alebo praskanie v materiáli, zatiaľ čo použitie príliš nízkeho skúšobného zaťaženia alebo príliš malého indentora môže viesť k nepresným meraniam tvrdosti.
- Miesto testu a počet testov: Miesto testu by malo byť reprezentatívne pre testovaný materiál a na získanie priemernej hodnoty tvrdosti by sa malo vykonať viacero testov na rôznych miestach vzorky. To pomáha zohľadniť akékoľvek odchýlky v tvrdosti v dôsledku nehomogenít materiálu alebo rozdielov vo výrobnom procese.
Záver
Na záver možno konštatovať, že na skúšanie tvrdosti zliatin zinku je možné použiť tvrdomer. Výber tvrdomeru závisí od viacerých faktorov, vrátane typu zinkovej zliatiny, požadovanej presnosti a presnosti merania tvrdosti, veľkosti a tvaru skúšobnej vzorky a dostupného skúšobného zariadenia. Metódy testovania tvrdosti podľa Brinella, Rockwella, Vickersa a Knoopa sú všetky vhodné na testovanie tvrdosti zliatin zinku, pričom každá má svoje výhody a obmedzenia.
Pri vykonávaní skúšok tvrdosti zinkových zliatin je dôležité dodržiavať príslušné skúšobné postupy a zvážiť vyššie uvedené faktory, aby sa zabezpečili presné a spoľahlivé výsledky. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie informácie o testovaní tvrdosti zinkových zliatin alebo našich tvrdomeroch, neváhajte nás [kontaktovať nás pre obstarávanie a vyjednávanie]. Zaviazali sme sa poskytovať vysokokvalitné riešenia na testovanie tvrdosti a vynikajúce služby zákazníkom.
Referencie
- Príručka ASM, zväzok 2: Vlastnosti a výber: Neželezné zliatiny a materiály na špeciálne účely. ASM International, 2001.
- ASTM E10 - Štandardná skúšobná metóda pre tvrdosť kovových materiálov podľa Brinella. ASTM International, 2018.
- ASTM E18 - Štandardné skúšobné metódy pre Rockwellovu tvrdosť a Rockwellovu povrchovú tvrdosť kovových materiálov. ASTM International, 2019.
- ASTM E92 - Štandardná skúšobná metóda pre tvrdosť kovových materiálov podľa Vickersa. ASTM International, 2017.
- ASTM E384 - Štandardná testovacia metóda pre tvrdosť materiálov podľa Knoopa a Vickersa. ASTM International, 2017.
